申論題

資料庫管理系統在確保資料庫運作正確性方面，交易（transaction）應具備 ACID 特性。除了 Atomicity（單元性）和 Consistency（一致性）之外，另兩項特性為：

1. Isolation（隔離性）
定義：
隔離性確保同時進行的交易彼此之間不會互相干擾。每個交易在未完成之前對其他交易是不可見的。這樣可以防止多個交易並發執行時數據的不一致性。

作用：
避免競爭條件： 隔離性防止了多個交易並發訪問同一數據時出現競爭條件，確保每個交易執行的結果是獨立的。
提供一致性視圖： 隔離性保證每個交易在執行過程中看到的數據是一致且獨立的，即使其他交易正在修改這些數據。
實現方法：
鎖機制（Locking Mechanisms）： 使用共享鎖（Shared Lock）和排他鎖（Exclusive Lock）來控制對數據的並發訪問。
多版本控制（Multi-Version Concurrency Control, MVCC）： 每次修改數據都創建數據的新版本，讓每個交易讀取自己一致性視圖的數據版本。
2. Durability（持久性）
定義：
持久性確保一旦交易提交，對數據的修改將永久保存，即使系統崩潰或電源故障，數據依然可以恢復。這保證了提交的交易結果在任何情況下都不會丟失。

作用：
數據安全性： 持久性確保提交的數據修改在系統故障後依然存在，防止數據丟失。
恢復能力： 系統崩潰後，通過重做（Redo）日誌恢復交易結果，確保數據庫狀態一致。
實現方法：
事務日誌（Transaction Logs）： 記錄所有對數據的修改操作。在交易提交之前，所有修改都會寫入日誌。系統崩潰後，可以通過日誌恢復已提交的交易。
寫前日誌（Write-Ahead Logging, WAL）： 在數據真正寫入數據庫之前，先將修改操作寫入日誌，確保日誌先行於數據。
這兩項特性（Isolation 和 Durability）與 Atomicity 和 Consistency 一起，構成了 ACID 特性，保證了交易處理的可靠性和數據庫系統的穩定性。